Hi Community,
ich hatte vor, mir selber ein Solarladegerät zu bauen.
Eigentlich ist schon alles geregelt, Solar-Panel hab ich
(11V Leerlaufspannung, 7V Last)
Jetzt geht es mir um eine Schaltung, die verhindert, dass noch Strom in
die Akkus (NiMH) fließt, wenn diese voll sind, da andernfalls Schaden
entsteht. Ich hab schon in Google gesucht, aber nur Schaltungen für
Blei- und Bleigel-Akkus gefunden, die auf 12V laufen.
Da aber mein Akkupack auf 7.2 V läuft und das Solarpanel auf 7 V, kann
ich mir einen DC/DC Konverter etc. sparen.
Die Schaltung hatte ich mir theoretisch so gedacht, dass eine Schaltung
aktiviert wird, wenn die Spannung an den Akkus über 7.5 V ansteigt und
dann automatisch die Verbindung zwischen Solar-Panel und Akku kappt.
Hat jemand eine Idee, wie man das am besten lösen kann?
Dadurch spare ich mir den Aufwand immer mit einem Voltmeter daneben zu
stehen und die Verbindung zu kappen, wenn die Akkus voll sind...
Schonmal Danke im Vorraus ;)
Hallo Miko,
> (11V Leerlaufspannung, 7V Last)> Da aber mein Akkupack auf 7.2 V läuft und das Solarpanel auf 7 V, kann> ich mir einen DC/DC Konverter etc. sparen.
Der Akkupack wird auf fast 9V hochlaufen beim Laden.
Das hoert sich erstmal nicht so an, als wuerde es
funktionieren.....welche Leistung hat denn das Panel und welche
Kapazitaet der Akku?
Hast Du eine Kennlinie des Panels, bei welcher AUsgangsspannung welcher
Strom fliesst?
Gruss
Michael
Hallo Michael,
nein, ich habe keine Kennlinie parat, habe aber technische Daten:
Nennspannung: 7 V
Nennstrom: 286 mA
Leerlaufspannung: 11 V
Kurzschlussstrom: 300 mA
Bis jetzt dachte ich eigentlich, dass die Akkus (7.2 V, 3000 mAh, 6
Stück in Reihe) dann auch auf ~7 V aufgeladen werden müssen. Ich kann
natürlich noch einen DC/DC Konverter zwischen Solar-Panel und Akku
hängen, falls die Spannung, das werde ich natürlich wenn ich es mir
geholt habe messen, zu stark abweicht, aber das kann man ja noch
ergänzen. Mir ging es nur ersteinmal um die "Einkaufsliste" und den
Schaltplan. Meine Idee wäre nämlich, hinterher nicht mit einem
Solarpanel und kaputten Akkus dazustehen...
Ich kenn mich noch nicht wirklich aus in dem Solar-Gebiet, wollte es
aber mal an einem noch "einfachen" USB-Ladegerät ausprobieren.
Das einzig schwierige ist natürlich gerade der Zwischenspeicher :/
Also tut es mir Leid, wenn ich manchmal dumme Fragen stelle ;)
Danke für die schnelle Antwort,
Gruß
Miko
Hallo Miko,
> Nennspannung: 7 V> Nennstrom: 286 mA
also 2W
> Bis jetzt dachte ich eigentlich, dass die Akkus (7.2 V, 3000 mAh, 6
Also 21.6Wh.
Das hatte ich mir gedacht!
Da Du nur 3-4h lang ausreichend Sonne am Tag hast, ab und zu eine Wolke
vorbeizieht, Du ja auch einen DC/DC-Wandler und Ladesteuerung brauchst,
kalkuliere besser 5-7 Tage.
Ist es das, was Du willst?
Ausserdem ist das Solarmodul so schwach im Vergleich zum Akku, dass Du
es wohl besser direkt ueber eine Diode an den Akku anschliesst und nie
mehr abklemmst.
Ein ueberladen ist kaum anzunehmen, wenn Du ab und zu mal den
Verbraucher ein paar Sekunden einschaltest.....
Gruss
Michael
Hallo Michael,
das klingt natürlich nicht so überzeugend...
Ich hatte auch noch vor, das Panel später zu erweitern, d.h. evtl. ein
2. Panel parallel zu schalten. Wenn ich jetzt doch nur das eine nehmen
würde, heißt das also, dass die Stromstärke viel zu gering wäre, als
dass die Akkus beschädigt werden würden, oder dass es einfach viel zu
lange dauert?
Die Diode zum verhindern vom Entladen ist allerdings schon im Panel
integriert ;)
Hättest du denn spontan eine Ladesteuerungs-Schaltung im Kopf?
Gruß
Miko
> Hat jemand eine Idee, wie man das am besten lösen kann?
Einfach über eine 1N4001 Diode die Solarzelle an den Akku anschliessen.
Da maximal C/10tel als Ladestrom vorliegt (in Deutschland bei üblich
trübem Wetter eher C/100tel) und die Spannung der Solarzelle für den
Akku ziemlich daneben ist weil die wohl für 6V Bleiakkus gedacht war,
wird dein Akku das schon einige Zeit aushalten, so 2 Jahre sehe ich als
kein Problem an.
Alle anderen Lösungen (Fuel Gauge mit Überwachung wann voll und wann
leer und viel viel Kapazität aktuell) sind für den billigen Kram
überteuert und auch keine perfekte Lösung (Selbstentladung sehr
zeifelhaft bei NiMH).
Einfachere Methoden (wie -DeltaU) gehen bei schwankendem Ladestrom
nicht. Du hast dir eine Scheiss-Kombination zusammengekauft, Solarzelle
und LiIon wäre die bessere Wahl gewesen.
Hallo MaWin,
es ist ja noch nichts gekauft, von daher noch nichts falsch gemacht...
Könntest du mir denn einen LiIon-Solar-Panel-Kombination empfehlen?
Es gibt ja definitiv unterschiede bei LiIon-Akkus von der Qualität,
außerdem hätte ich natürlich etwas, das einigermaßen schnell lädt. Ich
hatte bei dem 7.2 V Akkupack und dem 7 V Solar-Panel natürlich an die
Verlustleistung bei der Umwandlung gedacht, und daran, dass ein LiIon
eigentlich nur 3.7 V hat, ich aber 5 V Output haben möchte. Hättest du
einen Vorschlag, wie ich das lösen kann? Bei dem, was hier so besprochen
wird, macht mir meine Konfiguration nämlich langsam bedenken ;)
Gruß
Miko
7.2V LiIon sind handelsüblich, es reichen Zellen ohne elektronischen
Schutz, dann funkt dir der auch nicht mit Überstromabschaltung
dazwischen, such die die benötigte Kapazität und Bauform selber aus.
Als Schaltung tut es
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.5
der macht Überladeschutz und Tiefentladeschutz.
Dann kann als Panel jedes dran das bis zum maximalen Ladestrom bringt,
also meist 1C (bei 3Ah also 3A), im günstigsten Fall wird dann der Akku
in 1 Stunde voll.
Spannung des Solarpanels: 8V maximum power point, macht 12V Leerlauf.
Dein ausgesuchtes Panel wäre für LiIon zwar nicht perfekt, aber nahe
dran.
Hallo MaWin,
eine Frage ist noch offen...
Da die Schutzbeschaltung ja ein weiteres relativ "großes" Bauteil ist,
was man zusammenlöten muss, würde auch dieser Akku gehen?
http://www.conrad.de/ce/de/product/251301/Samsung-LiIon-Akku-ICR18650-2er-74-V-2600-mAh-L-x-B-x-H-37-x-19-x-70-mm/SHOP_AREA_14717&promotionareaSearchDetail=005
Der hat ja laut Beschreibung eine Schutzbeschaltung, wäre die dann auch
"kompatibel" mit dem Solarpanel? Bei dem schwankt die Spannung ja.
Da die Schutzbeschaltung ja angeblich Lade- und Entladestrom bzw. wie es
in dem Kommentar steht sogar vor Tief- und Überladung. Außerdem sind ja
2600 mAh bzw. 2,6 Ah ganz ordentlich...
Gruß
Miko
> Der hat ja laut Beschreibung eine Schutzbeschaltung
Wenn deine nachfolgende Schaltung die Leerlaufspannung des Solarpanels
aushält, geht das.
Denn die Schutzschaltung im Akku klemmt den Akku von der Solarzelle ab,
wenn er voll ist, dann ist nur noch die Solarzelle über die Diode mit
deiner Schaltung verbunden.´
+--|>|---+-------+
| | |
Solarzelle Akku Verbraucher
| | |
+--------+-------+
Die Leerlauffspannung liegt normalerweise deutlich höher als die
Akkuspannung, also statt 6V bei leerem Akku bei 12V, und diesen grossen
Eingangsspannungsbereich müsste deine Schaltung vertragen.
+--|>|-----------+
| |
Solarzelle Akku Verbraucher
| | |
+--------+-------+
Sinkt die Spannung der Solarzelle, puffert natürlich wieder der Akku,
weil die Schalutzschaltung ihn zur Entladung wieder freigibt.
Da ja der Akku Überspannungsschutz hat, dürfte mit diesem nichts böses
passieren... Das einzige was ich überhaupt noch angehängt habe ist ja
der DC/DC Konverter runter auf 5V und der verträgt bis zu 18 V, also
kein Problem.
Naja dann ist ja alles erklärt und fertig zum Einbau...
Ich danke für deine Hilfe ;)
Gruß
Miko
> Da ja der Akku Überspannungsschutz hat, dürfte mit diesem> nichts böses passieren...
Nun, auch der Akku hat mi abgetrennten Zusatnd eine maximale Spannung,
da die Elektronik natürlich noch drangängt, die MOSFETs die ihn
abtrennen keine beliebig hohe Spannungsfestigkeit haben.
Einfache 4.2V Überwachung hält meist 6V aus, also sollte 8.4V Elektronik
bis 12V durchhalten. Aber das liegt knapp an der Leerlaufspannung, also
ignorieren sollte man das nicht.
Theoretisch könnte ich ja zu Sicherheit noch nen Festspannungsregler mit
9V dazwischenhauen, aber ich denke mal, dass das die Elektronik
aushalten wird. Außerdem werde ich noch einen Schalter einbauen, mit dem
man die Verbindung zum Solarpanel kappen kann, bedeutet für die
Schaltung noch weniger Belastung. Außerdem denke ich, ist es ist
Norddeutschland nie so sonnig, dass man wirklich auf 11 V kommen kann...
Naja sonst denke ich, dass sich meine ehemalige Frage erledigt hat, ich
danke dir für die Hilfe ;)
Gruß
Miko
